论文部分内容阅读
酶解可以改善谷朊粉的功能特性,扩大其应用领域,提高其附加值,但是如何降低酶解谷朊粉的生产成本实以现其工业化生产是一个焏待解决的问题。本课题以壳聚糖、蛋白酶、谷朊粉为原料,对壳聚糖微球的制备工艺、壳聚糖微球固定化碱性蛋白酶工艺及碱性蛋白酶水解谷朊粉的工艺进行了研究。该课题对酶解谷朊粉的工业化生产具有重要的理论和实践意义,主要结论如下:1.多孔壳聚糖微球的最佳制备工艺参数壳聚糖分子量对壳聚糖微球的表面结构影响较大,低分子量的壳聚糖不仅操作性强,而且制备得到的微球表面疏松多孔,壳聚糖浓度、NaOH浓度、乙酸乙酯用量及凝结时间等对壳聚糖微球的整体形态及表面结构的影响也较大。当采用分子量较小的壳聚糖(本试验中为448.4KDa)、壳聚糖浓度2.5%(w/v)、NaOH浓度3.0%(w/v)、乙酸乙酯—NaOH用量比为1∶20(v/v)、凝结时间3h时,制备得到的壳聚糖微球形态完整、规则,表面结构及内部结构均疏松多孔,理论上可将其作为制备固定化蛋白酶的载体。2.适宜水解谷朊粉的蛋白酶的筛选正交试验结果表明,不论最小、最大还是平均水解度,碱性蛋白酶均优于木瓜蛋白酶及菠萝蛋白酶,因此选其用于固定化后水解谷朊粉。3.壳聚糖微球固定化碱性蛋白酶的最佳工艺条件酶浓度对碱性蛋白酶固定化的影响最大,随着酶浓度的升高,碱性蛋白酶固定化后的RRA不断上升;此外,吸附及交联时间、戊二醛浓度、牛血清白蛋白的浓度都对碱性蛋白酶固定化效果有较大影响,必须分别控制其在适当的范围。当酶与载体用量比315U/g、酶浓度45mg/mL、固定化温度4℃、固定化pH 7.2、吸附时间48h、交联时间8h、戊二醛浓度为1.0%(终浓度)、牛血清白蛋白浓度为4.5mg/mL时,碱性蛋白酶固定化的RRA最高,可达66.52%。4.游离及固定化碱性蛋白酶的理化性质固定化碱性蛋白酶最佳作用温度比游离酶略有升高,最佳作用pH较游离酶向碱性方向偏移,固定化AP对热、pH以及贮藏稳定性均较游离酶有显著性提高。5.固定化碱性蛋白酶水解谷朊粉的工艺条件正交试验结果表明,当底物浓度为5%、酶浓度为4000U/g、酶解时间为3h时,水解度最大,达到9.54%,与游离碱性蛋白酶水解的最高水解度相当。6.未水解及经游离碱性蛋白酶、固定化碱性蛋白酶水解的谷朊粉的功能性质比较经游离碱性蛋白酶及固定化碱性蛋白酶水解后的谷朊粉的溶解度有较大提高,乳化活性和乳化稳定性也有所提高,但是起泡性却降低,泡沫稳定性变化不大。7.固定化碱性蛋白酶的操作稳定性所制备的固定化碱性蛋白酶的操作稳定性较好,经连续6次水解谷朊粉后,固定化碱性蛋白酶的活力仍较高,酶活保留百分比保持在90%左右,酶解谷朊粉的水解度也一直保持在9%左右,为固定化碱性蛋白酶应用于改性谷朊粉的工业化生产提供了理论依据。